开窗侧钻水平井完井技术的选择与应用
开窗侧钻钻井技术
开窗侧钻钻井技术开窗侧钻钻井技术是在定向井、水平井、小井眼钻井技术基础上发展起来的一种综合钻井技术，在一定程度上代表了钻井工艺的发展水平。
利用该技术能使套损井、停产井、报废井、低产井等复活，改善油藏开采效率，有效地开发各类油藏，提高采收率和油井产量，降低综合开发成本；能充分利用老井井身结构对油藏开发再挖潜，充分利用原有的井场、地面采输设备等，减少钻井作业费、节约套管使用费、地面建设费，降低施工成本，缩短施工周期，提高综合经济效益；该技术的推广还有利于环境保护。
目前，油藏区块多年的开采，已进入开发后期，由于各种原因造成大量的停产井、报废井；由于地层复杂，勘探和开发难度大，存在大量的套损井、低产井。
应用开窗侧钻钻井技术进行老井重钻，使老井复活并增加产能，市场前景广阔，经济和社会效益好，因而该技术在未来具有广阔的发展前景。
一、侧钻的作用及意义侧钻的作用：1、油气水井侧钻在开发区利用原井眼，完善并保持了部分井网，可减少打部分调整井。
2、在开发区利用原井眼，可利用油气水井侧钻加深层位，获取新的油气流。
3、通过油气水井侧钻，使部分停产井恢复生产，提高油气井利用率及开发效果。
4、侧钻作为井下作业大修主要工艺措施，有利于老区改造挖潜，提高井下作业工艺技术水平。
侧钻意义：1、油藏储层构造及断块复杂，打不到目的层的垂直井2、因水淹、水窜而储量动用程度差，剩余油具有可采价值的生产井3、生产过程中油层套管严重破损的停产报费井4、井下复杂事故以及为满足开发特殊需要等原因的油气水井二、开窗的方法及类型定斜器开窗侧钻方法：将一定规格的定斜器送入油层套管内预计开窗的位置固定，然后使用磨铣工具沿定斜器轴线一侧磨铣出一定形状的窗口从窗口钻新井眼的方法。
这种方法是常用的常规侧钻开窗方法。
截断式开窗侧钻方法：采用液力扩张式铣鞋在预定井段磨铣切割套管达到开窗口后进行侧钻。
侧钻水平井多采用此方法开窗。
聚能切割开窗侧钻方法：采用聚能切割弹下至预定井段启爆切割段，把导管切割成一定技术要求的碎片，以达到开窗目的后进行侧钻。
套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术
套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术【摘要】套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术是一种具有潜在应用价值的技术。
本文首先对该技术进行了概述，然后分别探讨了套管开窗技术、侧钻技术和井眼轨迹控制技术在水平井建设中的应用。
接着分析了该技术的优势和发展趋势。
在强调了套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术的重要性和应用前景，指出了其发展方向。
该技术在水平井建设中具有巨大的潜力，有望成为未来水平井建设的主流技术之一，为油田开发、资源勘探提供了全新的技术路径。
【关键词】套管开窗侧钻，水平井，井眼轨迹控制技术，应用，优势，发展趋势，重要性，应用前景，发展方向。
1. 引言1.1 套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术概述套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术是一种在水平井建设中广泛应用的技术，通过在井眼中准确控制套管的开窗位置和方向，结合侧钻技术实现对井眼轨迹的精确控制。
这种技术可以有效地提高水平井的生产效率和油气采收率，并且可以应用于各种复杂地层条件下的井眼建设。
套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术的发展趋势主要体现在提高技术精度和稳定性、降低施工成本和风险、提高整体施工效率等方面。
该技术在油气勘探开发领域具有重要的意义，对于提高油气资源开采效率、保障油气生产的持续稳定具有重要作用。
深入研究和推广套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术，探索其应用前景和发展方向，对于促进油气勘探开发技术的进步和创新具有重要意义。
2. 正文2.1 套管开窗技术在水平井建设中的应用套管开窗技术在水平井建设中的应用是一种重要的钻井技术，可以有效地实现水平井的建设和开采。
该技术通过在套管上开窗，从而实现在套管内进行侧钻操作，实现井眼的弯曲和延伸。
套管开窗技术主要包括机械开窗、冲击开窗、化学开窗等不同方式。
机械开窗是一种常用的套管开窗技术，通过在套管上使用机械工具如轴承器或弹簧器进行切削，从而实现在套管内形成开窗。
这种方式操作简单，成本低，适用于大多数的水平井建设。
侧钻井、侧钻水平井现场应用技术研究
（二）斜向器等开窗工具研制、开窗 方法优选、优选侧钻水平井开窗工具
目前比较理想的斜向器性能参数为： 1、具有φ124mm弧面； 2、斜面夹角≤3º； 3、最大外径≤116mm； 4、具有自锁性能的斜向器固定机构； 5、送入钻压≥9KN； 与之匹配的开窗铣锥性能参数为： 1、最大外径120mm； 2、最大外径稳定长度为300mm左右； 3、前端外径：φ80mm； 4、磨铣钻速：60rpm； 磨铣钻压：5-10KN。
（二）斜向器等开窗工具研制、开窗 方法优选、优选侧钻水平井开窗工具
2.3磨铣材料在钢体上的排列方式设计 磨铣材料选用了方块和螺旋排列结合的排列方式。 设计特点： 1）碎硬质合金是以尖角与套管接触的形式，易吃入 套管体内，可以提高磨铣速度。 2）碎硬质合金设计为右螺旋的结构形式，螺旋升角 较大，能连续接触套管和斜向器，工作平稳，不卡挂套 管及斜向器，防止出现井下复杂事故。
（二）斜向器等开窗工具研制、开窗 方法优选、优选侧钻水平井开窗工具
卡环机构
（二）斜向器等开窗工具研制、开窗 方法优选、优选侧钻水平井开窗工具
1.3性能参数及结构原理 性能参数：
序号 1 2 3 4 5 6 7
性能及参数 工具最大外径
工具总长 适用套管 连接螺纹 卡瓦动作钻压 丢手丢开钻压
解脱力
139.7mm造斜器 115mm 5460mm
第四部分
研究内容
（一）根据油藏分布，进行侧钻水平井剖面设计
在设计轨迹时，在满足钻井目的的前提下， 应尽可能选择比较简单的剖面类型，力求使设计的 斜井深最短，以减少井眼轨迹控制的难度和钻井工 作量，有利于安全、快速钻井，降低钻井成本。
（一）根据油藏分布，进行侧钻水平井剖面设计
1、侧钻点的选择 1）造斜点应选择在比较稳定的地层，避免在岩石破碎 带、漏失地层、流砂层或容易坍塌等复杂地层，以避免出 现井下复杂情况，影响侧钻施工。 2）应选在可钻性较均匀的地层，应避免在硬夹层定向 造斜。 3）造斜点的深度应根据设计井的垂直井深、水平位移 决定，并要考虑满足采油工艺的需要。设计垂深长应既充 分利用原老进眼，又减少了裸眼钻进井段；若垂深短则会 增加裸眼钻进长度及下固尾管技术难度。因此要综合考虑 造斜点的深度，满足侧钻需要，实现少投入的侧钻目的。 4）选择造斜点位置应尽可能避开方位自然大的地层， 以免影响侧钻设计方方位。
开窗侧钻技术
套管开窗侧钻技术概述侧钻技术在国外起始于三十年代，于八十年代得到深入发展。
我国于八十年代开始研究侧钻技术，十年间内迅速成熟起来。
该项技术在全国各油田得到了广泛的推广应用，并取得了明显的经济效益和社会效益，成为油田特别是老油区节支增效、节约挖潜的重要手段和措施。
井眼的侧钻技术一般分为两种类型，一是裸眼井内侧钻技术，即在裸眼井内打入水泥造成人工井底然后側钻或条件允许时直接进行悬空侧钻形成侧向井眼的工艺技术。
二是套管开窗技术，即依据设计要求，在套管内某位置开一窗口或铣掉一段套管，侧向钻出一新井眼，实现重新完井的工艺技术。
侧钻技术是在普通定向钻井技术的基础上发展起来的，除具有普通定向井和水平井的共性之外，也有其自己的独特性，正是这些独特性才形成了专门的侧钻工艺技术。
侧钻的主要目的是实现：“死井复活”、提高采收率、降低成本。
侧钻技术主要应用于：（1）钻井过程中套管内有落鱼或落物而无法打捞不能继续进行钻井、完井作业。
（2）钻井及采油过程中套管变形，影响生产。
（3）采油过程中砂堵砂埋严重，通过修井作业无法恢复生产的井。
（4）直井落空，偏离油层位置，经勘探其周围还有开采价值油藏。
（5）有特殊作业要求的多底井和泄油井等。
（6）油田开发后期，已无开采价值的井，为了节约钻井成本，充分挖掘潜力，利用原井眼开窗侧钻成定向井开采边角油气藏。
开窗工具主要分为两大类：一是锻铣式开窗工具，主要由锻铣器和锻铣刀片组成。
二是斜向器式开窗工具，分为：a.固定地锚斜向器式b.一体化式地锚斜向器。
两种类型。
主要由地锚总承、斜向器总承、和磨铣工具组成。
本章着重对套管开窗技术进行介绍，讲述了套管开窗的原理、专用工具及其现场使用。
第一节锻铣开窗侧钻工艺一、套管锻铣器的结构设计和工作原理套管锻铣器的结构见图8—1，主要由保护接头、壳体、泵压显示装置、活塞总成、弹簧、刀片、下扶正器组成。
其工作原理为：图1 短线器结构示意图锻铣器下入设计井深后，启动转盘、开泵。
浅谈小井眼水平井开窗侧钻钻井技术
浅谈小井眼水平井开窗侧钻钻井技术摘要：石油的开采经历了较长时间，许多油井的情况发生变化，出现老化、报废的情况。
现代的技术发展，小井眼开窗侧钻水平井钻井技术逐步的成熟，为解决油井老化或者报废的问题提供了新的思路。
充分利用该技术能够提高老井的产量及生产效率，恢复报废井。
本文简单阐述了小井眼水平井开窗侧钻钻井技术的概念；工程方案设计，包括侧钻方式选择、井眼轨迹设计、钻具组合及钻井参数设置、测量作业等，并提出了几点质量控制措施，包括井眼轨迹控制、钻井液控制、摩阻及扭矩控制等，为从事小井眼开窗侧钻钻井的人员提供一定的参考与借鉴。
关键词：油田小井眼水平井开窗侧钻钻井技术研究社会的不断进步，各个企业的发展，产业不断扩张，对于能源的需求量激增。
石油产业作为能源行业的重要组成部分，在该社会形势下得到了长足的发展。
油田的开发经历了较长的时间，在开采过程中，油井的情况有了较大的变化，使得需要多油井的产量降低，而被迫停产，设备老化，甚至直接报废等，尤其是西部地区，地层情况十分复杂，周边的环境较为恶劣，在进行勘探及开发时存在较多的困难。
现代科学技术的发展，小井眼开窗侧钻技术即是较为先进的技术之一，其能够提高老化油井的产量，达到较好的经济效益及社会效益。
一、小井眼开窗侧钻水平井钻井技术概述小井眼开窗侧钻水平井钻井技术属于较为新型钻井技术，其综合了定向井技术、水平井技术、小井眼钻井技术等，基本上可以视为钻井工艺发展水平的代表技术。
该技术作用在于能够恢复各种油井的生产效率，包括停产井、套损井、报废井、低产井等，并适用于开发各个类型的油藏，有效的降低油田的综合开发成本。
对于老化的油井，可以充分利用其自身的结构优势，如原有的场地、地面的配套采输设备、成熟的操作流程等，深入开发油藏，有效降低钻井费用，减少套管使用费，避免了地面建设费的投入，从而控制了建设成本，也极大的缩短了施工周期，并有助于保护环境，保障企业的经济效益[1]。
二、小井眼开窗侧钻水平井钻井方案设计1.侧钻方式选择侧钻方式可以根据实际情况合理选择，常用的侧钻方式可以分为段铣侧钻及开窗侧钻两种，二者的优势及缺点均有不同，具体内容如下：①段铣侧钻先在设计侧钻的位置，利用段铣工具铣掉一段套管，注入水泥，再利用侧钻钻具，以定向钻井的方式，打出新的井眼。
海上油田套管开窗侧钻技术及应用现状
用于此项作业，优化水力参数，对钻头及磨铣工具的摩阻进行精准计算，可有效保证现场作业顺利进行[2]。
1.2 短半径水平井开窗技术短半径水平井钻井技术是剩余油气深度挖潜、增大储层暴露程度的一项提采措施[3]。
其开窗作业多采用小尺寸钻杆或连续油管，主要技术难点在于井眼轨迹的全角变化率大，轨迹调整余量小；在井斜较大井段增加了控制轨迹的难度。
针对上述情况，在作业过程中，应遵循“勤调少滑”原则，使井段保持连续平滑的状态。
在钻具组合方面，可适当倒装钻具，确保钻具悬重，保证造斜成功率。
在作业过程中如需更换底部钻具组合，应当选取刚性相近的工具，可有效避免井下复杂情况。
若底部钻具组合中有带弯角的螺杆钻具，在过窗口时应当关注工具的工具面，若难以通过，可采取小角度旋转钻柱的方式缓慢通过。
1.3 套损井侧钻修井技术在油气井长期开采过程中，套管受损情况较为多见。
传统修复方式工期较长，且修复效率较低，难以满足实际生产需求。
套损井侧钻修井技术可起到良好的修复作用，使受损油井再焕青春。
该技术的原理是将老井内部分套管捞出后，再进行侧钻作业，完钻后进行常规的下套管及固井作业[4]。
在此项作业中，值得关注的是新、老井眼的防碰问题，当新井眼进入新地层后，应与老井眼尽快分离，在作业过程中，应及时关注测斜数据，与老井数据进行实时模拟，避免发生碰撞事件。
1.4 大斜度井套管开窗侧钻技术大斜度井的套管开窗侧钻技术与普通常规井的套管开窗侧钻技术有着较大区别，由于其井斜较大，会给开窗带来诸多问题，如：下钻时，开窗工具与套管之间的摩阻较大，会使斜向器上的销钉因应力疲劳而提前剪切，导致提前座挂；大斜度井0 引言随着开窗侧钻钻井技术及工具的不断发展，以工程人员对现场施工作业的攻关和探索实践，套管开窗侧钻工艺水平日趋成熟。
套管开窗侧钻技术指的是利用斜向器及磨铣等工具，在现有井眼的前提下，从某特定深度在套管内侧钻一新的井眼，在新井眼钻井完成后，进行下尾管及固井作业。
套管开窗侧钻方案
套管开窗侧钻方案1. 引言套管开窗侧钻是一种在井筒内进行侧向钻探的技术，它通过在套管上打开侧钻窗口，将钻头引导至目标地层。
这种技术在油气勘探中起着重要的作用，能够实现多阶段作业、多层次钻探和水平井的钻探。
本文将介绍套管开窗侧钻的方案，包括钻具选择、操作流程、风险控制等方面。
2. 套管开窗侧钻方案的选择和设计在选择套管开窗侧钻方案时，需要考虑以下因素：•目标地层的压力和温度•钻头的尺寸和类型•储层特性（如潜水、含油含水比例等）根据以上因素进行综合分析，确定最佳的套管开窗侧钻方案。
3. 钻具选择在套管开窗侧钻中，常用的钻具包括：•钻头：常见的有平头、弯头、V形等不同类型的钻头。
选择钻头时需要考虑地层类型、钻速和钻头寿命等因素。
•钻杆：钻杆的选择需要考虑其长度、强度和刚性等特点，确保其能够承受钻井过程中的各种力和载荷。
•钻柱：钻柱是将钻杆连接在一起的工具，它提供了支持和传递扭矩的功能。
以上钻具的选择应根据实际情况进行综合评估和设计。
4. 操作流程套管开窗侧钻的操作流程主要包括以下几个步骤：4.1 准备工作在进行套管开窗侧钻前，需要进行以下准备工作：•检查套管和钻杆的完整性和可用性；•检查钻头的磨损和寿命；•准备好所需的钻具和相关设备。
4.2 套管下打开钻井液在准备工作完成后，将钻井液注入到井筒中，确保压力和流量的稳定。
4.3 安装套管在钻井液稳定后，将套管安装到井筒中，确保套管的位置和稳定性。
4.4 套管开窗根据设计方案，在套管上打开侧钻窗口。
这可以通过使用旋转侧钻工具来实现。
4.5 进行侧钻作业将钻具引导到目标地层进行侧钻作业。
在此过程中，要注意钻具的位置、孔道的直径和倾斜度等因素，并及时调整。
4.6 钻具取出和检查侧钻作业完成后，将钻具逆向拔出，并进行检查和维护。
5. 风险控制在进行套管开窗侧钻时，需要注意以下风险：•套管和钻杆的损坏或卡住；•钻头的旋转失控；•钻具下落或掉落等情况。
为了降低这些风险，需要进行周密的计划和设计，并进行必要的检查和维护。
连续油管开窗侧钻水平井技术
钻井液要求
磨铣开窗作业时会产生岩屑和金属碎末， 因此， 要求钻井液必须具有良好的铁屑携带能力和良好的 剪切稀释性能以及悬浮能力， 漏斗粘度一般在 .2 , 屈服值大于 -%， 使塑性粘度与屈服 !22 4 之间为宜， 值之比较小。有条件时可采用正电胶钻井液体系。
固控要求
在磨铣过程中应做好钻井液的净化工作， 返回 的钻井液应通过一系列钻井液槽磁铁和一个线性振 动筛， 以防止返出的铁屑再次入井， 堵塞磨铣工具喷 嘴。
井下工具
连续油管开窗侧钻所用的主要井下工具有连续 油管接头、 回压阀、 液压短开接头、 循环接头、 非旋转 接头、 定向工具、 随钻测量系统、 井下马达、 磨鞋和钻 头等 （如图 0 所示） 。 连续油管接头用于连接连续油管和井下工具， 并承受轴向载荷和扭转载荷， 主要有卡瓦式和嵌压 式两种结构， 现场一般采用卡瓦式接头。
4 ( 下部非旋转接头 01 ( 67 工具 04 ( 钻头
00 ( 柔性短节
02 ( +./ 038 内外密封
0& ( 钻井马达
回压阀安装在连续油管接头上方， 用于限制流 体流动方向， 使钻井液从地面流向井底， 阻止井液反 向流动。阀的过流面积大， 阻力小， 反向密封可靠。 液压断开接头位于回压阀下方， 在卡钻时用于 分离液压断开接头上部井下工具和下部井下工具， 万方数据 分离后， 采用投球作用方式， 井下落鱼用打捞工具打
钻井实例 开窗侧钻工艺
利用连续油管进行开窗侧钻， 目前较成熟、 应用 ! $ (6+7 公司 截至 !55% 年底， (+67 公司的 != 次水泥塞测钻 试验成功了 !8 次， 侧钻成功率达 .=@ ， 而且 8 次失 败都发生在前 !2 次侧钻中， 后 = 次全部成功， 使整 个项目的后半部分的成功率达 !22@ 。 !8 个窗口中大部分是用 A.# 马达带动 A5% $ # （或 A53 $ %） 金刚石快速磨铣钻头所开。这些窗口有 3 个是在 A!.. $ = 衬管上， % 个是在 A-88 $ % 衬管上； 另外 # 个窗口是在 A== $ 5 马达驱动下用 A!!8 $ # （或 磨铣钻头开的， 一个是在 A!.. $ = 衬管上， A!!% $3） 个是在 A-88 $ % 衬管内。尽管 A88 $ % 和 A32 $ # 直径 的连续油管也用过， 但是， 大部分磨铣工作是用%2 $ = B # $ 53 11 连续油管进行。 所有的窗口都是在井斜 -%" , 3%"范围的井中开 出的， !8 个窗口中有 # 个是从衬管低面开出的。只 下一趟磨铣钻头就能磨铣一个窗口， 所需时间已降 到不足 ! 天。